2012年CEAC大学生创新电子设计竞赛题目及要求

1、2012年CEAC大学生创新电子设计竞赛题目及要求、参赛要求1. 在校注册学生，每组不得超过 3人，超过3人无效。2. 二、三年级学生独立组队，可单独按级组评奖；也可参加高级组，但不可以降级参赛。3. 如果参赛队伍中有高年级和低年级学生混合组队的情况， 则按高年级学生参赛（即高级组）处理。二、参赛题目大三组：1、电动车跷跷板；2、运水机器人；3、基于红外线的目标跟踪系统。大二组：4、自动跑道车；5、循迹风动车；6、简易仓库安全报警装置。三、提供条件1、开放实验室：新实验楼405，配有示波器、稳压电源；新实验楼 308配有计算机（晚上开放）；2、工具：数字万用表、电烙铁、尖嘴钳子、镊子、螺丝刀A

2、题电动车跷跷板(大三组)一、设计任务设计并制作一个电动车跷跷板，要求跷跷板起始端一侧装有可移动的配重物 体，配重物体位置可调范围不小于 400mm。电动车从起始端出发，按要求自动 在跷跷板上行驶。电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图1和图2所示。800mm90一一*' C1A配重物体B70mm图2平衡状态示意图二、设计要求1. 基本要求(1) 先将跷跷板固定为水平状态，电动车从起始端A位置出发，行驶跷跷 板的全程（全程的含义：电动车从起始端A出发至车头到达跷跷板顶端B位置）。 停止5秒后，电动车再从跷跷板的 B端倒退回至跷跷板的起始端 A，电动车能 分别显示前进和倒退所用的时间

3、。前进行驶在 1分钟内、倒退行驶在1.5分钟内 完成。（2）跷跷板处在图1所示的状态下（配重物体位置不限制），电动车从起始 端A出发，行驶跷跷板的全程。停止 5秒后，电动车再从跷跷板的 B端倒退回 至跷跷板的起始端A，电动车能分别显示前进和倒退所用的时间。前进行驶在 1.5分钟内、倒退行驶在3分钟内完成。2 发挥部分（1）由参赛队员将配重物体设定在可移动范围中的某位置，电动车从起始端A出发，当跷跷板达到平衡时，保持时间不小于5秒，同时发出声光提示，电动车显示所用的时间。全过程要求在 2分钟内完成。（2）在可移动范围内任意设定配重物体的位置 （由测试人员指定），电动车 从起始端A出发，当跷跷板达

4、到平衡时，保持时间不小于 5秒，同时发出声光 提示，电动车显示所用的时间。全过程要求在 3分钟内完成。（3）其他。三、说明1. 跷跷板长1600mm、宽300mm。为便于携带也可将跷跷板制成折叠形式。2. 跷跷板中心固定在直径不大于40mm的圆轴上，圆轴两端支撑在两个支架 上,与支架圆滑接触。跷跷板在图2所示的平衡状态下，跷跷板底距地面或桌面 的距离为70mm。3. 允许在跷跷板面上画有寻迹线。4. 电动车（含车体上的其它装置）的外形尺寸规定：长w 300mm，宽w 210mm。 测试过程中电动车外形尺寸不允许变动。5. 电动车不允许采用有线或无线遥控，电动车自身应具备转弯功能。6. 电动车行

5、驶距离的测量以车尾为基准。7. 平衡状态的含义是：当跷跷板出现上下摆动，且B端底部与水平状态的偏 移量w 60mm范围内时，可视为进入平衡状态。四、评分标准项目满分设计报告方案比较3设计与论证4系统组成、原理和电路图6测试数据与结果分析4设计报告的结构和规范性3总分20基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项24完成第（2）项18其他8总分50B题运水机器人（大三组）一、设计任务如图1所示，有A、B、C三个区，A区为给水区，有给水装置（简称 A容 器），B区为输送线路，C区为存水区，有存水装置（简称 C容器）。在比赛开始时A容器装一定量的水，容器大小、水量及放置方式任意； B 区有一

6、条黑色引导线，引导线两端有两条与引导线垂直的黑色边界线， 线宽不大 于20mm；其尺寸如图2所示。C容器的口径不得大于100mm，高度不得低于 250mm，放置方式在固定底板上自定，比赛开始把 C容器清空。设计一套自动送水机器人系统，由送水机器人（以下简称小车）将水从 A 区通过B区运至C区。该系统包括A区的自动（或手动）给水装置；往返于 A、 C区之间的小车（小车及安放的运水容器总垂直高度不得超过300mm，小车上的储水装置容量不超过 600ml，口径不大于100m m，小车上任意部分不得超出 小车边缘50mm）； C区存水装置固定。返回边线起始边线线宽20mm2000l 700一 2000

7、 ,<700>7ABCQ .Q /X/?/?/图1参考图（单位：mm）图2线路图（单位：mm）二、设计要求1基本要求（1）开始比赛时小车放置在 A区黑色起始线的左侧，车轮不得压线。（2）A区给水方式采用手动或手动，注水完毕，启动小车，同时开始计时。（3）将水由小车运到C容器，停在右边线左侧，车轮不得压线，小车所载 的水人工倒到C容器中。（4）卸水后，小车自动返回A区停在起车线的左侧，车轮不得压线。重复 过程（2）、（ 3）。（5） 第二次卸水结束，将容器放回小车，B容器接触小车时，终止计时。 由测试人员记量C容器中的水量，计算单位时间的运水量。2、发挥部分（1）A区给水采用自动方式

8、完成。（2）小车可显示运行时间（单位秒），向C容器注水结束，将容器放回小 车，同步停止计时。（3）其它特色与创新。三、说明1. 不管运水量多少，以单位时间的运水量分档记分。2. 发挥部分的（1）也可维持手动注水，但该项不得分，以便完成其他内容3. 小车运行整个过程中不得人工改变小车的状态。4. 测试进行两次，计最好成绩。四、评分标准项目满分设计报告方案比较3设计与论证4系统组成、原理和电路图6测试数据与结果分析4设计报告的结构和规范性3总分20基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项24完成第（2）项18其他8总分50C题基于红外线的目标跟踪系统（大三组）一、设计任务设计一个长X宽为

9、200mmx 180mm可万向自动旋转的红外线跟踪定位仪 A 和一个红外线发射器B，系统示意图如下。A与B之间无线连接，采用无线通信 方式进行数据双向传输。发射器 B端利用白炽灯（0200W可调）模拟热源， 跟踪定位仪A能实时定位跟踪发射器B，当达到定位精度要求。ISOmir电机OOOOA;红夕、线跟踪仪屮B；红外钱发射器 （可手持移动）A中“”表示红外接收器，位置和数量自定;A、B间距离要求在1000 mm2000 mm。二、设计要求1. 基本要求（1）跟踪仪A的接收面绕X轴旋转的角度大于150°,小于180°, A绕 丫轴旋转角度大于330°,小于360

10、76;。A在任意非初始位置时，按复位键能自 动复位。A能搜索和定位目标B（B在工作空间内随机设置）。（2）B端设置0200W功率可调的白炽灯（现场供电220V）,设计功率调 整单元。根据测试要求可在0200W范围内任意设定白炽灯功率。（3）在工作空间内根据测试要求，将 B设置在34个不同的位置，同时 在B端设置不同的加热功率。其间，跟踪仪 A能自动搜索与定位B （时间w 60 秒）。定位精度要求：A的法线方向与目标B之间的定位角度X与丫两个方向均 不大于30°。完成定位后（达到定位精度要求），A端有声光提示。2. 发挥部分（1）在基本要求中，跟踪仪 A的搜寻定位时间w 10秒，定位精

11、度w 10°。（2）跟踪仪A具有实时跟踪功能，即目标点 B在距离跟踪仪A 1000mm 2000mm的某个距离上，瞬间快速移动 300400mm, A能实时跟踪，定位精度 w 10°,跟踪时间w 5秒，实时显示跟踪时间。（3） B沿X轴或丫轴某一方向运动，A跟踪达到极限位置时自动停止。当 目标B失踪时，A端具有目标丢失显示功能，即显示： “X LOST”或“ 丫 LOST”。三、评分标准项目满分设计报告方案比较3设计与论证4系统组成、原理和电路图6测试数据与结果分析4设计报告的结构和规范性3总分20基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项15完成第（2）项15完成

12、第（3）项15其他5总分50D题 自动跑道车（大二组）、设计任务自动跑道小车在制定的正方形跑道区域内运行，跑道尺寸如图。图中黑色的边框均为宽2cm的黑色胶带，小车在两个正方形的区域之间运行。不允许 遥控小车参赛。120c 、要求1. 基本要求小车自动运行一圈，共二次测试机会。2. 发挥部分（1）小车自动运行二圈，共二次测试机会;（2）可连续运行五圈以上，用时少者为胜;三、评分标准项目满分设计报告方案比较3设计与论证4系统组成、原理和电路图6测试数据与结果分析4设计报告的结构和规范性3总分20基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项20完成第（2）项20其他10总分50E题循迹风动车（

13、大二组）一、设计任务应用两个直流电机及螺旋桨装置作为小车的动力，控制方向驱动小车按轨迹 行驶，小车底部的车轮为无动力装置的车轮， 可以为玩具车改装，但不许使 用遥控装置车体长度小于 30cm，宽度小于25cm。轨迹如图所示，圆周为 2cm宽的黑色胶带。一、要求1. 基本要求小车自动运行一圈，共二次测试机会。2. 发挥部分（1）小车自动运行二圈，共二次测试机会;（2）可连续运行五圈以上，用时少者为胜;三、评分标准项目满分设计报告方案比较3设计与论证4系统组成、原理和电路图6测试数据与结果分析4设计报告的结构和规范性3总分20基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项20完成第（2）项20

14、其他10总分50F题简易仓库安全报警装置（大二组）、设计任务制作一个简易的安全装置，应用检测元件制作仓库安全报警装置。 当有火光 接近时，进行声光报警；当有比较大的声音时，产生声光报警；当货物被移 出固定的区域，进行声光报警。、要求1. 基本要求（1）可以检测火光，测量可检测距离；（2）可以检测声音，声音以裁判统一采用的声源为准，测量可检测距离;（3）可以检测货物移动，检测装置距物体的距离，测量可检测距离；（4）以上检测均实现声光报警。2. 发挥部分（1）当以上检测对象消失后，可以停止报警；（2）不用人为的干预，装置可以重新正常工作；（3）可以设置预防声音和货物移动功能的取消装置；（4）基本要

15、求中各项检测指标性能状况比较；三、评分标准项目满分设计报告方案比较3设计与论证4系统组成、原理和电路图6测试数据与结果分析4设计报告的结构和规范性3总分20基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项15其他5总分50四、说明(1) 各项检测功能的部件安装在同一固定的结构装置内;(2) 电源线为一根220V交流电源线；(3) 移动的货物用一个篮球替代；(4) 不许使用遥控装置。仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Fors